habrahabr

Micro Pocket SSB приемник на базе ESP32 и SI4732. Что за девайс и для чего?

  • вторник, 11 марта 2025 г. в 00:00:12
https://habr.com/ru/companies/ru_mts/articles/889190/

Что-то, а китайцы впереди планеты всей по части удешевления техники. Я до сих помню тот шок, который испытал, приобретя свой первый USB-брелок RTL-SDR за 3 $. Чувствительностью и селективностью он не особо отличался. Тем не менее это был девайс, позволявший видеть, что происходит в эфире на соседних частотах. А еще он отлично работал с любыми антеннами.

Совсем недавно на многих маркетплейсах Поднебесной появился еще один любопытный приемник, который чем-то напомнил знаменитую Belka-DX. Я не смог удержаться и протестил его, тем более, что базируется он на чипе Si4732-A10. Сегодня опишу свой опыт работы с ним и расскажу, какие у него подводные камни.

Внешний вид

Первое, что бросается в глаза, — корпус девайса напечатан на 3D-принтере. Тип пластика я точно не знаю, но судя по виду, это PETG черного цвета. Когда-то давно я печатал кастомные корпусы для некоторых микросхем, например, U-blox 6 GPS, и результат выглядит максимально похоже. Сравните сами:

В случае поломки его можно напечатать самостоятельно — и это отлично. В руках он кажется хрупким, но, уверяю вас, прочность у таких корпусов достаточная для длительной эксплуатации.

На левой грани расположен небольшой рычажок включения приемника синего цвета. Он также напечатан на 3D-принтере. После перевода в положение ON аппарат готов к работе ровно за 2 секунды. Выключается мгновенно. У такого решения есть только один конструктивный недостаток — элемент выпирает за пределы грани корпуса, и это сильно увеличивает шанс, что его можно случайно выключить. Если бы он был «‎утоплен»‎ в выемку, получилось бы эргономичнее.

Сверху расположен SMA-F разъем для подключения штатной антенны. Приемник продается с одной из них на выбор. Либо Small Ring BB (ее еще называют Donut antenna), либо простой телескопический штырь. Первая выглядит весьма экзотично:

Small Ring BB antenna, источник
Small Ring BB antenna, источник

Про ее эффективность и реальную работу пока ничего сказать не могу, так как у меня второй вариант с обычной телескопической антенной. Еще на верхней части расположен USB Type-C-разъем, выполняющий сразу две функции: зарядка встроенного аккумулятора и перепрошивка устройства.

Справа Jack 3,5” для подключения наушников. Снизу корпуса есть отверстие, словно есть микрофон. На самом деле там светодиод, показывающий, что идет зарядка.

Максимально странное решение, ведь если приемник стоит на столе и заряжается, то такого индикатора видно не будет. Вероятно, по замыслу создателей, в процессе зарядки гаджет должен лежать.

Всю центральную часть занимает яркий IPS-экран с диагональю 1,9” и валкодер управления, который также является кнопкой, воспринимающей одинарные и двойные нажатия. Ручка алюминиевая, с гладкой поверхностью. Как по мне, крайне неудачное решение, поскольку валкодер тут с фиксированными положениями, и ручка в этом случае должна иметь более-менее ребристую поверхность, а не гладкую. Так что если у вас дома стоит 3D-принтер, то проще всего напечатать кастомную ручку. Ну или банально заказать готовую, нужной формы.

Корпус сзади имеет перфорацию для встроенного динамика. Представляешь, Карл! Там есть крохотный спикер с крайне посредственными характеристиками. Но само наличие радует.

Начинка

Фронтальная часть платы несет разъем для подключения экрана и еще один напечатанный на 3D-принтере элемент — рамку, удерживающую дисплей на определенной высоте.

Фронтальная часть платы (источник изображения)
Фронтальная часть платы (источник изображения)

Самое интересное тут расположено на обратной стороне. Здесь сразу несколько элементов. Начнем с главного — мозгов в виде микросхемы ESP32 со встроенным беспроводным модулем. Зачем так сделано пока непонятно, но возможно, в будущем к приемнику можно будет подключить Bluetooth-наушники или обновлять прошивку «‎по воздуху»‎. Сейчас эти фичи не задействованы.

Мозги приемника (источник изображения)
Мозги приемника (источник изображения)

В правой части мы видим модуль SI4732, который стал непременным атрибутом всех недорогих китайских КВ-радиоприемников. Его дешевизна и функциональность перекрывают все недостатки в виде ограниченного частотного диапазона, высокой чувствительности к помехам и скверной селективности.

SMA-разъем подключен напрямую к чипу, что создает проблему при использовании внешних антенн. Наличие сильного сигнала легко перегружает приемник. Вероятно, хорошим решением будет подключение отдельного аттенюатора но это не точно. Встроенный же способен справиться лишь с небольшим перегрузом.

Слева мы видим две микросхемы в корпусах SOIC8. Первая — простой усилитель аудиосигнала, вторая отвечает за зарядку Li-ION аккумулятора емкостью 800 mAh. Вот фактически и весь приемник, который тем не менее обладает хорошим потенциалом к модификации.

Диапазоны и особенности

Настоящая боль любого пользователя этого девайса — управление. Есть крутилка валкодера и больше ничего. При этом, в устройстве два меню. Одинарное нажатие вызывает выбор диапазона:

  • VHF (64.0-108 MHz);

  • MW1 (150-1720 KHz);

  • MW2 (531-1701 KHz);

  • MW3 (1700-3500 KHz);

  • 80M (3500-4000 KHz);

  • SW1 (4000-5500 KHz);

  • SW2 (5500-6500 KHz);

  • 40M (6500-7300 KHz);

  • SW3 (7200-8000 KHz);

  • SW4 (9000-11000 KHz);

  • SW5 (11100-13000 KHz);

  • SW6 (13000-14000 KHz);

  • 20M (14000-15000 KHz);

  • SW7 (15000-17000 KHz);

  • SW8 (17000-18000 KHz);

  • 15M (20000-21400 KHz);

  • SW9 (21400-22800 KHz);

  • CB (26000-28000 KHz);

  • 10M (28000-30000 KHz);

  • ALL (150-30000 KHz).

Из всего этого списка можно выделить VHF, стоящий особняком, и ALL, который включает в себя все диапазоны без провалов, но без VHF. Таким образом, если вы хотите послушать вещательные станции, то нужно выбирать диапазоны с обозначениями VHF, MW1-MW3, SW1-SW9. Если же цель ловить сигналы радиолюбителей, то 80M, 40M, 20M, 15M, 10M, CB или вышеупомянутый ALL.

Очевидная проблема кроется в 15M. В его начале приемник реагирует на валкодер треском и щелчками. А в MW2 замечено, что девайс регистрирует нажатия клавиш беспроводной клавиатуры. В общем, экранирование ему бы точно не повредило.

Двойной клик приводит к выбору второго меню, где можно настроить следующие параметры:

  • Seek Up — автоматическое сканирование вверх по диапазону;

  • Seek Dn — автоматическое сканирование вниз по диапазону;

  • Band — выбор диапазона (дублирует одинарное нажатие);

  • Mute — выключает звук;

  • Volume — громкость;

  • Step — шаг перестройки частоты;

  • Mode — выбор режим приема;

  • BFO — режим подстройки для приема сигналов SSB;

  • BW — регулировка ширины полосы приема;

  • AGC/Att — выбор значения встроенного аттенюатора или включение АРУ (автоматическая регулировка усиления);

  • SoftMute — если сигнала нет, то девайс самостоятельно снижает громкость на аудиовыходе, тем самым увеличивает комфорт при настройке.

И все бы ничего, но оба меню появляются только на 3 секунды. Не успели за 3 секунды покрутить валкодер — придется заново вызвать. Отдельная боль — двойное нажатие. Я не знаю, чем руководствовались разработчики, но его надо делать очень быстро, словно даблклик на мышке. Чуть-чуть задержитесь — и появляется меню выбора диапазона. Не среагировали вовремя — начинайте сначала. Эта особенность бесила на всем протяжении использования.

Чувствительность

Наверное, не совсем корректно сравнивать между собой эти устройства, но мне бы хотелось показать что вы получите, если вместо Belka-DX (около 10 700 ₽ на момент написания этой статьи) купите Micro Pocket SSB (около 3 300 ₽). У меня нет специального измерительного оборудования, поэтому я ориентировался на встроенный в оба девайса S-Meter и проверил его на некоторых наиболее популярных радиолюбительских диапазонах.

Использовались только штатные телескопы. Оба приемника были настроены на максимальную чувствительность. Уровень шума у Belka-DX составлял 2 по S-Meter (22 если быть точным, т.к. шкала у Belka-DX от 0 до 100). У SI4732 уровень шума был 5:

Диапазон

Частота

Режим

S-Meter Belka-DX

RS Belka-DX

S-Meter SI4732

RS SI4732

80M

3663

LSB

3

43

7

22

40M

7125

LSB

5

47

8

35

20M

14153

USB

6

59

9

46

Даже такой элементарный тест выявил принципиальную разницу. Если вам достаточно вещательных станций и радиолюбителей, вкачивающих большую мощность в сигнал — SI4732 станет для вас недорогим входным билетом. Со внешней антенной вроде MLA 30+ это работает более-менее сносно. Но вот со штатным телескопом радиолюбителей принимать сложно, лишь вещательные станции звучат уверенно.

Очевидно, что характеристики дешевого приемника несоизмеримо проигрывают более дорогим. Условный Degen 1103 позволит принимать намного больше, а стоить будет не слишком дороже, особенно на вторичном рынке. Belka-DX же по чувствительности опережает Degen и в полной мере может открыть вам дорогу в мир радиолюбительской коротковолновой радиосвязи.

Что в итоге?

Теперь, пожалуй, стоит сказать, почему я все же заказал себе такой ультрапортативный девайс. Дело в том, что ESP32 — это не просто дешевый китайский микроконтроллер, но еще и обширная экосистема разработки. Приемник на его основе можно достаточно легко кастомизировать программно, например, сделав более комфортное управление.

У него отличный потенциал и для аппаратной доработки, которая позволит улучшить чувствительность, имея в наличии парочку радиодеталей, паяльную станцию и прямые руки. Оба этих варианта модификации уже были реализованы энтузиастами и как только мой девайс приедет, я с удовольствием его перепрошью и «‎допилю напильником»‎, а потом расскажу о результате здесь, на Хабре.